История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2017-11-27 | 295 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Рис.23.4. |
1.Эффективное поперечное сечение реакции позволяет найти количество частиц dN из ортогонально падающего на вещество потока, которые в единицу времени вступают в реакцию с Я вещества (Рис.23.4).
dN ~ числу N падающих частиц, концентрации Я n и толщине dx вещества
dN=σNndx, (23.9)
где σ- коэффициент пропорциональности, который называют эффективным поперечным сечением.
Решая это уравнение, найдем текущее значение потока
, (23.10)
где - поток, падающий на пластину.
Из из (23.9) можнонайти эффективное сечение
.
Единица измерения - барн.
[ ]=1 барн =10 м .
Эффективное сечениеЯ может быть как больше, так и меньше его геометрического сечения.
Энергетический выход реакции.
Запишем закон сохранения энергии для ядерной реакции :
, (23.1)
где и - энергии покоя частиц, вступающих в реакцию, - их суммарная кинетическая энергия;
и - энергии покоя частиц – продуктов реакции, - их суммарная кинетическая энергия.
Величина
называется энергетическим выходом реакции. Из (23.1):
(23.2а)
или, если выразить массы в а.е.м., то
931,5МэВ (23.2б)
Если , то реакция экзоэнергетическая.
Если , то реакция эндоэнергетическая.
Модели ядерных реакций
Для описания процессов в Я используют различные модели. Наиболее распространены:
1) модель прямой реакции -применяется при малом времени протекания реакции, близком к характерному яд. времени – времени пролета нейтрона через Я с. Прямые реакции идут преимущественно при высоких энергиях ( >>10Мэв).
2) модель реакции с промежуточным ядром применяется при большом времени реакции, существенно превышающем : . Можно предположить, что в этом случае налетающая частица взаимодействует со всеми нуклонами Я ядра, ее энергия перераспределяется между всеми нуклонами. Эти реакции преобладают при низких энергиях взаимодействия частиц и протекают в два этапа:
|
- частица захватывается Я ядром и образуется промежуточное или составное (“компаунд”) возбужденное Я П.
- на втором этапе промежуточное Я распадается, выделяя одну или несколько частиц и - квант:
.
Виды ядерных реакций
В зависимости от налетающих частиц различают реакции под действием:
1) тяжелых заряженных частиц (; -частиц, ионов)
2) γ- квантов (фотоядерные реакции) или электронов с высокой энергией;
3) нейтронов.
1)В реакциях под действием тяжелых заряженных частиц обычно основную роль играет сильное взаимодействие.
При сближении с Я до 10 м (действие ядерных сил) положительно заряженные частицы должны преодолеть электростатическое отталкивание.
Для этого они должны располагать достаточной кинетической энергией, от величины которой зависит эффективное сечение реакции.
Продуктами реакции обычно являются Я ядра атомов и частицы.
Например, нейтрон был открыт в реакции .
2)γ- кванты и быстрые электроны участвуют только в реакцияхс электромагнитным взаимодействием.
3)Нейтроны участвуют только в реакциях с сильным взаимодействием.
Проходя через вещество, нейтроны участвуют в различных процессах:
- упругого рассеяния ,
- радиационного захвата(n,γ)σзахв≡σрад,
- деления и др.
Характер процесса зависит от энергии нейтрона.
Различают:
- быстрые нейтроны с ;
- промежуточные нейтроны и медленные с ;
- тепловые - нейтроны, находящиеся в тепловом равновесии со средой; при , ;
Быстрые нейтроны, сталкиваясь с Я, обычно не вызывают распада Я.Их столкновение с Я происходит преимущественно упруго.
При столкновении нейтроны замедляются.
, (23.11)
замедление тем больше, чем легче Я, с которым сталкивается нейтрон.
С уменьшением скорости нейтрона возрастает вероятность того, что соударение будет неупругим и произойдет реакция деления Я.
|
В резонансной области энергий нейтронов наблюдаются резкие возрастания (пики) сечения (рис.23.8). Это объясняется совпадением энергии нейтрона с энергией перехода между квантовыми состояниями Я. В этой области преобладают захваты Я нейтронов, не приводящие к яд. реакции.
Реакции деления ядер
Захват частицы Я сопровождается передачей Я энергии . Это может быть энергия связи частицы с Я , кинетическая энергия , электромагнитная энергия кванта. Я
Если Wа>Wакт=U0 - Q, то Я делятся.
Обычно реакция деления происходит с тяжелымиЯ, начиная с тория (.
Реакция с быстрыми частицами менее вероятна, чем с медленными, так как время пребывания быстрой частицы около Я меньше. Наиболее распространены реакции под действием нейтронов, для которых отсутствует потенциальный барьер.
|
|
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!